[科普中国]-天文学家找到精确分析太阳大气的新方法

新华社南京4月15日电（记者邱冰清、王珏玢）记者近日从中科院紫金山天文台获悉，一个由中国、奥地利、美国、英国学者组成的研究团队，近期对传统研究太阳大气结构的方法进行了修正。经过一系列测试和与实际观测比对，科研人员发现，新方法得出的结果与真实观测间的误差较原来大大减小。这一研究，对人类精确了解太阳大气的组成和演化及后续深入研究太阳活动，都具有重要意义。

太阳是太阳系的中心天体，也是目前唯一一颗有条件对其详细研究的恒星。它与地球和人类关系密切，太阳大气会出现黑子、耀斑、日珥、日冕物质抛射等一系列活动，这些太阳活动时强时弱，平均每11年为一个周期。处于活动剧烈期的太阳产生大量辐射、粒子流和等离子体磁云，使地球上产生极光、磁暴和电离层扰动等现象。

太阳大气中各种结构的温度分布十分广泛，从表面光球层的几千摄氏度到日冕的百万摄氏度，再到耀斑中的几千万摄氏度。近10多年来，人类一直在试图利用新的空间观测数据研究太阳大气的组成和结构，以期弄清一系列太阳活动如何发生，又会对人类产生哪些影响。

推导太阳大气里不同温度所对应的粒子数量，是其中的基础和关键之一。虽然前人已总结出多种方法，但近阶段的X射线观测结果显示，这些方法所得结果与真实值之间可存在较大差异，特别是在千万摄氏度以上的高温部分，通过传统方法推导出的粒子数与X射线观测间相差可达10倍以上。

针对这一难题，紫台太阳高能物理研究团组领衔的国际团队，对传统算法进行改良。通过使用新的基函数组合和计算模式，科研人员最终得出一套测量太阳大气物质温度分布的准确方法。经X射线观测验证，新结果相比现有多种算法的结果，精确度提升一个数量级。

“更准确地定量化分析太阳大气结构，对后续研究太阳爆发、磁场重联、日冕加热等一系列现象，都有非常重要的意义。”领衔该研究的紫台研究员苏杨说。

相关研究成果已于近日发表在天文学国际核心期刊《天体物理学杂志通讯》上。